EP3482160A1 - Verfahren und system zur erzeugung von karteninformationen für notfallflächen - Google Patents

Verfahren und system zur erzeugung von karteninformationen für notfallflächen

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EP3482160A1
EP3482160A1 EP17727214.3A EP17727214A EP3482160A1 EP 3482160 A1 EP3482160 A1 EP 3482160A1 EP 17727214 A EP17727214 A EP 17727214A EP 3482160 A1 EP3482160 A1 EP 3482160A1
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EP
European Patent Office
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road
areas
vehicle
digital
module
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EP17727214.3A
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EP3482160B1 (de
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Steen Kristensen
Henning HAMER
Ralph GREWE
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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Publication of EP3482160A1 publication Critical patent/EP3482160A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3482160B1 publication Critical patent/EP3482160B1/de
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    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
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    • G01C21/3807—Creation or updating of map data characterised by the type of data
    • G01C21/3815—Road data
    • G01C21/3822—Road feature data, e.g. slope data
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50—External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data

Definitions

  • the present method relates to the generation of map information, for example, for use in navigation systems, eHorizon systems, driver assistance systems, or generally as a basis for autonomous or highly automated driving.
  • eHorizon systems integrate digital topographic Kar ⁇ tenaries with sensor data, such as a GPS receiver, for predictive control of vehicle systems. Future events, eg the slope behind the next turn, will be used early to adjust the control of the vehicle.
  • eHorizon systems interpret card and sensor data and, for example, automatically adapt the engine and transmission management.
  • road maps or 3D CAD models of roads that is, digital representations of roads that include altitude information and possibly information about objects above the road surface in addition to the road surface projected into an area contain many features of a road or lane or lane of a road and provide a very high detail resolution.
  • the road maps or 3D-CAD models can exist as polygons between nodes, but also in other formats. Details include, in addition to a general geo-position, a latitude, a lane geometry, as well as a number of lanes for each direction at each location of the road, certain other, slowly or non-changeable features of the road over time.
  • lane markings objects located on the side of the road, eg boundary posts, traffic signs or lampposts, but also junctions of roads or driveways, and the like.
  • the details of the road or lane, or respective reference points thereof, are associated with exact geo-positions in the map and are continuously recorded during highly automated or autonomous driving and used for tracking and / or position determination while driving.
  • Highly automated or autonomous vehicles must be able, like a human driver, to bring the vehicle into a safe position in the event of unforeseen events and / or malfunctions, for example to bring it to a safe stop. This function is also called minimal risk maneuver. Minimal Risk Maneuver, or MRM. If necessary, a human driver must, within a very short time, detect all suitable locations, select one of them, and control the vehicle so that the location can be safely reached.
  • MRM Minimum Risk Maneuver
  • the currently available digital maps do not map such locations as accurately and timely as they can be used for the purposes of highly automated or autonomous driving.
  • Currently available sensor systems can not detect these locations with sufficient accuracy in real time and use a driving maneuver.
  • the invention relates to a system for generating map information.
  • the system may include a computer program which executes a corresponding method for generating map information and which may be stored on a data medium.
  • the invention also relates to a vehicle having such a system.
  • the system includes means for receiving data sets concerning a or wherein the data records describe several road sections of a di ⁇ gitalen road map, properties of surfaces outside the immediate road space.
  • the means may comprise one or more digital data interfaces ⁇ with transmitters and / or receivers, which are formed one or more compatible with telecommunication standards, and are communicatively connected to other components of the system.
  • the system also includes a first data processing unit, which is communicatively connected with the or the digital interfaces, the received data sets analyzed and generated therefrom map information for digital road maps, which represent the au surfaces ⁇ ßerraum the immediate road space.
  • the data processing unit may include one or more computers executing a corresponding computer program implementing the method for generating map information.
  • the system can also be described as one or more function blocks in the sense of a functional module architecture. forms are understood. In this case, respective function blocks represent means for executing corresponding functions.
  • the means may also be implemented by one or more computers or data processing units set up by a computer program for performing corresponding functions.
  • the one or more computers or processing units may include one or more microprocessors communicatively coupled to random access memory and / or nonvolatile memory and other system components over one or more data buses that receive data prior to and / or during execution of computer program instructions and / or send, whereby the computer or processing units perform at least parts of the method.
  • the non-volatile storage means comprise different storage media, eg optical or magnetic storage, phase change or flash memory. Multiple modules or functional blocks may be imple ⁇ mented in a computer or a data processing unit.
  • the controller may include a microprocessor communicatively coupled to memory means via one or more data buses.
  • the microprocessor is adapted to execute computer program instructions stored in the storage means and to transmit and / or receive data over the one or more data buses.
  • the memory means may comprise working ⁇ memory and nonvolatile memory.
  • Non-volatile memory includes, for example, optical, magnetic, phase change or flash memory.
  • the one or more data buses may be configured to transmit control commands and / or data of different control devices, sensors and / or actuators unidirectionally or bidirectionally. For this necessary procedures can by the microprocessor in the Execution of computer program instructions to be implemented.
  • the computer program instructions may be transferred to the storage means using interfaces connected wirelessly or via cables or lines.
  • the computer program instructions are outside of the system as a computer program product at which permanent computer-readable medium or on a machine-readable medium is stored, and which can be regarded as on a carrier medium ge ⁇ -stored computer program.
  • the computer program product may also be in a non DAU ⁇ erhaften, temporary shape, for example as an electromagnetic or optical signal that temporarily represents the computer program instructions by its modulation.
  • the computer program instructions are temporarily impressed on the signal, for example during the transmission of the computer program instructions from a data carrier into the system.
  • the signal eg represented by a modulated carrier, represents a concrete embodiment of the computer program product from which it can be taken or tapped.
  • the first data processing unit is supplied with one or more previously received data records for one or more road sections, wherein the data records are properties of areas Describe outside the immediate street space of the respective road sections.
  • the areas of a road or a traffic route accessible by vehicles in the context of respectively valid traffic rules in non-stationary traffic are referred to, ie in particular lanes of a road, intersection areas, and the like.
  • Data describing immediate street space may also contain information that extends beyond the surface of the street space, that is, information about a height limit, or a height of objects located in the street space. The same applies to data describing areas outside of immediate street space.
  • the data sets may include images of the road space taken by a camera or other suitable device of a road-borne vehicle and, in particular, areas outside the immediate road space.
  • suitable devices include, for example, Ra ⁇ DAR, lidar or ultrasonic systems, images are composed of the signals by means of a corresponding, running on a computer system software.
  • images is not used here exclusively in the concrete sense, but includes other suitable representations of an environment sampled by respective devices, for example disparity maps, lidar or radar peak lists, but also already partly processed or analyzed images.
  • a partially processed image is, for example, an image to which vector information corresponding to edges of objects or road markers has been added.
  • the underlying image can then, for example, be compressed more or transmitted in a lower resolution. If further analysis is performed at the vehicle, it may be sufficient to transmit an abstract representation of a surface on the first data processing unit, for example. Lygonzug a polyvinyl representing a surface, or a entspre ⁇ and fair grid pattern.
  • the degree of editing in the vehicle can depend on the extent to which the images are evaluated directly in the vehicle, such as for purposes of autonomous or highly automated driving.
  • the records are produced by a variety of vehicles while driving respective road sections be ⁇ .
  • the data records can also include information about a space above the areas outside the immediate street space, in particular about a free headroom.
  • the data sets may contain information by which the areas can be categorized.
  • a categorization may be based on suitability of the surface for driving on vehicles of different types.
  • Types of vehicles include, for example, cars, trucks, so-called sports utility vehicle (SUV).
  • SUV sports utility vehicle
  • typing may be based on ground clearance, vehicle height, vehicle width or length, turning radius, vehicle weight, number of driven and / or non-driven axles, presence of a trailer, etc.
  • the suitability may, for example, depend on the nature of the surface.
  • a paved, smooth surface is highly likely to travel for many types of vehicles, while a surface covered with loose gravel or sand is more likely to have a low bearing capacity and may therefore be less suitable for heavy vehicles.
  • Other surfaces such as grass or certain types of paving can also have a weather-dependent suitability.
  • a grass surface may be slipperier in the rain and possibly softer than in dry weather.
  • the flatness of the surface can also be used for the categorization. A very uneven surface may still be navigable for vehicles with greater ground clearance, while for vehicles with less ground clearance it is no longer possible is drivable.
  • a categorization can also be done according to a charge type.
  • the categorization may be used to allow a vehicle to perform a minimum risk maneuver to choose from among a plurality of available surfaces of different suitability or categorization the area most suitable in a given situation.
  • prioritization of paved areas may take place against unpaved areas, but also gradation within unpaved areas, e.g. Gravel in front of sand, sand in front of grass.
  • a nearer grassy area may be brought forward to a more distant asphalt surface.
  • the received data records are evaluated in the first data processing unit to identify areas outside the immediate street space, which can be traveled by a vehicle after leaving a road, for example. To bring the vehicle there to a halt. For individual areas, the information contained in the data sets and suitable for categorization can be taken into account accordingly.
  • Kategori ⁇ tion can only be carried out by the evaluation in the first data processing unit, for example by Profanaly ⁇ sever drive and comparing representative of the surface image content with reference patterns or reference textures that are characteristic of certain surfaces. through
  • Stereo cameras, radar or lidar images taken to the Determining a height profile profile or a waviness of the surface serve.
  • Monocameras can also be used if there is an offset of the recording location between successive images, with at least some image areas overlapping.
  • Surfaces detected by lidar or radar sensors may be considered suitable for use with grasses or other soft plants, despite the presence of vegetation.
  • information is available about geographical locations of the areas, their size, their surface finish, and the like, which can be added to digital road maps in a suitable format.
  • the information is provided retrievably in one or more formats suitable for digital road maps, navigation systems, ADAS systems and / or eHorizon systems.
  • the term digital road map is used in this description for the different formats of the different systems.
  • retrievable provision In addition to the transmission in response to a corresponding request from a system which uses the data (pull transmission), retrievable provision also includes a transmission of the information triggered by the first data processing unit without prior specific request (push data transmission).
  • a transmission of the information triggered by the first data processing unit without prior specific request push data transmission.
  • methods can be used which are based on a
  • Sequence of temporally successive individual measurements or single captures of the same vehicle based.
  • areas outside the immediate street area may be displayed in a manner similar to lanes.
  • areas of velocities and / or trajectories are determined for respective surfaces, for which, or in compliance with which, driving on the surface is possible.
  • Corresponding information is added to the digital road map or eHorizon data.
  • This aspect may affect a selection of a suitable area for a vehicle, for example, when a maximum speed for driving a closest area from the current speed and geo-position can no longer be safely achieved by a braking maneuver, or a trajectory area for driving the surface requires a radius of curvature that the vehicle can not comply with. In such a case, a more distant surface could be selected, possibly even with a less suitable for the vehicle type surface than that of
  • a plurality of data records is received for each road segment , the data records being generated at different times.
  • Each data record contains corresponding information, eg weekday, time, date. This information can be used to determine a likelihood with which an area outside the immediate street space will be available for a minimum risk maneuver at a given time.
  • This aspect makes it possible, for example, to estimate an availability of a parking area running parallel to a lane of a road at a specific point in time.
  • an evaluation of a plurality of records relating to a road segment over a longer period of time for different times of day or weekdays may indicate that a parking strip is usually not free on certain days of the week at certain times of day, but not at other times of day or on other days, eg public holidays or little is occupied.
  • a linking of dates with public holidays or of times of day with opening times of shops or authorities located on this road section can take place by requesting appropriate databases.
  • this aspect also makes it possible to categorize a surface lying outside the immediate street space as suitable, if this can not be done safely by a single detection. For example, a dense vegetation of an area with longer grasses or crops may cause a surface to be considered unsuitable.
  • Recurring coverage over a whole year allows the same area to be recaptured at a time when there is no or only low vegetation, for example because of intermittent mowing, and the actual surface of the area can be categorized.
  • a seasonally dependent growth which does not hinder a driving on the surface in an emergency, can therefore be taken into account in the Ka ⁇ tegorleiter.
  • this can also be taken into account in the prioritization, if several areas lying outside of the immediate street space are available for an upcoming minimum risk maneuver. For example, it is possible to avoid damage to the agricultural land if another suitable area is accessible nearby and equally suitable.
  • the present in appropriate formats for digital map information about areas outside the immediate road space are transmitted from the first processing unit to verarbei ⁇ autonomous or highly automated moving vehicles.
  • This transmission can take place via mobile phone networks ⁇ , wireless networks, car-to-car or car-to-infrastructure networks or the like.
  • areas identified in the first data processing unit are manually verified, for example by inspecting the location, or by comparison with aerial or satellite recordings before they may be transmitted to autonomous or highly automated vehicles.
  • An autonomously or highly automated traveling vehicle receives information concerning one or more first surfaces within a radius of a geo-location to a ge ⁇ gendoirtigen time, either in response to a request to the system or in the course of a triggered by the system Push updates.
  • a navigation device arranged in the vehicle an eHorizon or another suitable driver assistance system, the information now available about areas outside the immediate street space can be analyzed for an imminent minimum risk maneuver.
  • a concrete selection of an area may also be dependent on other factors detected by sensors located locally on or in the vehicle or extracted from digital road map information or e-horizon information.
  • FIG. 1 shows an exemplary simplified flowchart
  • FIG. 2 shows a first exemplary block diagram of a
  • FIG. 5 shows a second schematic illustration of the MRM-suitable surface from FIG. 4 with a travel range bounded for a given situation
  • FIG. 6 shows a third schematic representation of a surface suitable for MRM
  • 7a shows a fourth schematic representation of a temporally MRM suitable surface at a first time
  • Fig. 7b is a schematic representation of the temporally MRM suitable surface of Figure 7a at a second time.
  • FIG. 1 shows an exemplary simplified flowchart of one aspect of the method performed by the system.
  • the flowchart can also be used as a representation of
  • step or module 102 records are received which provide information about properties of areas outside the immediate area
  • Road space include.
  • step or module 104 the information is subjected to an analysis to identify areas that may be traveled after leaving a road.
  • step or module 106 a categorization of the identified areas, e.g. for suitability for certain vehicle types.
  • step or module 108 for the identified and possibly categorized areas, a description is provided in one or more for digital
  • Figure 2 shows a first exemplary block diagram of an implementation for at least parts of the method ge ⁇ suitable system.
  • Microprocessor 202, RAM 204, nonvolatile memory 206, interface 208, and database 210 are communicatively coupled via one or more bus systems 212. prevented.
  • the nonvolatile memory 206 includes Compu ⁇ ter-program instructions which, when executed by the microprocessor 202 in conjunction with the memory 204, and optionally with access to other system components, at least parts of one or more aspects of the OF INVENTION ⁇ to the invention process run.
  • FIG. 3 shows a second exemplary block diagram of a system suitable for carrying out at least parts of the method.
  • the exemplified system may be arranged in a vehicle and equipped with sensors for detecting areas located outside the immediate road space, wherein at least part of the analysis performed by the whole system is performed by data processing units arranged in the vehicle.
  • the system shown by way of example can also provide functions that are required for autonomous or highly automated driving, eg actuation of actuators.
  • the system illustrated in FIG. 2 comprises a microprocessor 302, which is communicatively connected to RAM 304 and nonvolatile memory 306 via one or more bus systems 312.
  • FIG. 4 shows a first schematic representation of a surface 402 suitable for MRM.
  • the surface 402 lies outside the immediate road space of a road 404, the two
  • Roadways 406 and 408 has.
  • the road also has lateral boundary lines 410 and an openwork
  • the surface 402 adjacent to the road 402 is separated from the road 402 by a trench 414 that can not be traversed by vehicles, for example because of its width, depth or profile profile.
  • the trench 414 is bridged in a region 416.
  • Such bridging is known, for example, on agricultural land for which access from the road is envisaged.
  • the area 402 has been detected by one or more vehicles and, after analysis in a system according to the invention, has been classified as suitable for MRM. Upon detection, the beginning and the end of the trench bridging region 414 were also detected. This detection was carried out, for example, by corresponding detection of the lateral boundary line 410 interrupted in the area 414 or by analysis of an image content depicting this area.
  • FIG. 5 shows a second schematic illustration of the MRM-suitable surface from FIG. 4 with a travel range bounded for a given situation. The illustration corresponds to that of FIG. 4.
  • a vehicle not shown in the figure, drives the road from below in the direction of the arrow at a certain speed.
  • the dashed lines 502 and 504 represent a suitable driving corridor for the vehicle type and current speed of the vehicle that could be safely used by the vehicle in the event of a need for an MRM.
  • FIG. 6 shows a third schematic representation of a surface 602 suitable for MRM.
  • the surface 602 is an emergency stop bay located on a road 604 with two structurally separate roadways 606, 608 with two lanes each. Because of the structural separation 610, an evasive maneuver of an in
  • FIG. 7 shows a fourth schematic representation of a temporally MRM-suitable surface at a first time.
  • the figure shows a two-lane road 704, each with a lane for each direction.
  • a parking strip 706, 708 is arranged next to each carriageway with a number of parking spaces, which are largely occupied by parked vehicles 710 in FIG. 7 a.
  • the situation shown in Figure 7a could, for example, in a city at usual opening times of shops or authorities are available, the parking freely and re-occupied within a short time become. For MRM, therefore, no areas are clearly determinable that are valid for a longer period.
  • Figure 7b shows the same road 704 at a different time, for example, on a weekend or public holiday, when none of the shops or authority is open.
  • the system or the method described above it ⁇ it enables to provide a a e-Horizon system equipped or an autonomously or highly automated vehicle traveling with current information relating to suitable sites for Minimum Risk Maneuvers.
  • the data sets on which the information is based are repeatedly recorded by a large number of vehicles, so that the availability is verified again and again and new suitable areas are added or unused areas are removed.
  • the maximum distance to be covered is until the vehicle can be brought to a standstill in a safe place. If the route is too long, the control of the vehicle can be returned to a driver, who can then decide on the situation accordingly.
  • a suitable escape area can be reliably determined or selected even in the event of failure of one or more sensors that provide the information needed in real time to determine suitable alternative areas.

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Abstract

Ein System zur Erzeugung von Karteninformationen für einen oder mehrere Straßenabschnitte einer digitalen Straßenkarte umfasst eine Schnittstelle (208) zum Empfangen (102) von Datensätzen für den einen oder die mehreren Straßenabschnitte. Die Datensätze beschreiben Eigenschaften von Flächen (402; 602) außerhalb des unmittelbaren Straßenraums (404; 604; 704). Das System umfasst ferner ein erstes Modul zum Auswerten (104) der empfangenen Datensätze, um erste Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums zu identifizieren, welche durch ein Fahrzeug nach dem Verlassen der Straße befahren werden kann und auf welchem das Fahrzeug nach dem Verlassen der Straße zum Stillstand gebracht werden kann, ein zweites Modul zum Erzeugen (108) einer Beschreibung der ersten Flächen in einem für digitale Straßenkarten geeigneten Format, und ein drittes Modul zum abrufbaren Bereitstellen (110) der Beschreibung der ersten Flächen in einem oder mehreren für digitale Straßenkarten geeigneten Format.

Description

Beschreibung
VERFAHREN UND SYSTEM ZUR ERZEUGUNG VON KARTENINFORMATIONEN FÜR NOTFALLFLÄCHEN Gebiet der Technik
Das vorliegende Verfahren bzw. System bezieht sich auf die Erzeugung von Karteninformationen, beispielsweise zur Verwendung in Navigationssystemen, eHorizon-Systemen, Fahrerunterstützungssystemen, oder allgemein als Basis für autonomes oder hoch automatisiertes Fahren. eHorizon-Systeme integrieren digitale topografische Kar¬ tendaten mit Sensordaten, etwa eines GPS Empfängers, zur vorausschauenden Steuerung von Fahrzeugsystemen. Künftige Ereignisse, z.B. die Steigung hinter der nächsten Kurve, werden frühzeitig für die Anpassung der Steuerung des Fahrzeugs genutzt. eHorizon-Systeme interpretieren dabei Karten- und Sensordaten und passen bspw. das Motor- und Getriebemanagement automatisch an.
Stand der Technik
Einige heutige Systeme für hoch automatisiertes oder autonomes Fahren verwenden digitale Straßenkarten oder 3D-CAD Modelle von Straßen, also digitale Darstellungen von Straßen, die neben dem in eine Fläche projizierten Straßenverlauf auch Höheninformationen und ggf. Informationen zu Objekten oberhalb der Straßenoberfläche beinhalten, welche Informationen über sehr viele Merkmale einer Straße oder einer Fahrbahn bzw. Fahrspur einer Straße enthalten und eine sehr hohe Detailauflösung bieten. Die Straßenkarten oder 3D-CAD Modelle können als Polygonzüge zwischen Knotenpunkten, aber auch in anderen Formaten vorliegen. Details umfassen, neben einer allgemeinen Geo-Position, einer Breite, einer Spurgeometrie sowie einer Zahl von Fahrspuren für jede Richtung an jedem Ort der Straße, bestimmte weitere, über die Zeit nur langsam oder nicht veränderliche Merkmale der Straße. Diese Merkmale umfassen beispielsweise Fahrbahnmarkierungen, seitlich der Straße befindliche Objekte, z.B. Begrenzungspfähle, Verkehrszeichen oder Laternenpfähle, aber auch Einmündungen von Straßen oder Einfahrten, und dergleichen. Die Details der Straße bzw. der Fahrbahn oder Fahrspur, oder jeweilige Referenzpunkte davon, sind mit exakten Geo-Positionen in der Karte verknüpft und werden beim hoch automatisierten oder autonomen Fahren laufend erfasst und zur Spurführung und/oder Positionsbestimmung während der Fahrt verwendet.
Zusammenfassung der Erfindung
Hoch automatisiert oder autonom fahrende Fahrzeuge müssen in der Lage sein, so wie ein menschlicher Fahrer auch, das Fahrzeug bei unvorhergesehenen Ereignissen und/oder Fehlfunktionen in eine sichere Lage zu bringen, also beispielsweise an einem sicheren Ort zum Stillstand zu bringen. Diese Funktion wird auch als Minimal-Risiko-Manöver, engl. Minimal Risk Manoeuvre, oder MRM bezeichnet. Ein menschlicher Fahrer muss bei Bedarf innerhalb kürzester Zeit alle geeigneten Orte erfassen, einen davon auswählen, und das Fahrzeug so steuern, dass der Ort sicher erreicht werden kann.
Bei einer Fahrt auf einer mehrspurigen Autobahn ist ein solcher sicherer Ort z.B. der Standstreifen oder ein Rastplatz. Diese sicheren Orte sind auch in vielen üblichen digitalen Straßenkarten verzeichnet. Auf Streckenabschnitten ohne Standstreifen, etwa in Baustellen, kann eine Nothaltebucht als sicherer Ort gelten. Diese sind, insbesondere in nur vo¬ rübergehend errichteten Baustellen, in der Regel nicht in den üblichen digitalen Straßenkarten verzeichnet. Entlang anderer Straßen befinden sich geeignete sichere Orte oft außerhalb der eigentlichen Straße, als in Bereichen, die bei der Erstellung der digitalen Straßenkarte ignoriert oder überhaupt nicht erfasst werden. Beispielsweise können Grünstreifen, neben der Straße liegende Wiesen oder Äcker, Einfahrten in private
Grundstücke, aber auch entlang der Straße verlaufende Flächen von Parkplätzen je nach Situation als sicherer Ort geeignet sein. Die derzeit verfügbaren digitalen Karten bilden solche Orte nicht so genau und zeitlich aktuell ab, als dass sie für die Belange des hoch automatisierten oder autonomen Fahrens verwendet werden können. Derzeit verfügbare Sensorsysteme können diese Orte nicht mit ausreichender Genauigkeit in Echtzeit erfassen und einem Fahrmanöver zugrunde legen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Erzeugung von Karteninformationen. Das System kann ein Computerprogramm umfassen, welches ein entsprechendes Verfahren zur Erzeugung von Karteninformationen ausführt, und welches auf einem Datenträger gespeichert sein kann. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Fahrzeug mit einem solchen System.
Das System umfasst Mittel zum Empfangen von Datensätzen betreffend einen oder mehrere Straßenabschnitte einer di¬ gitalen Straßenkarte, wobei die Datensätze Eigenschaften von Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums beschreiben. Die Mittel können eine oder mehrere digitale Datenschnitt¬ stellen mit Sendern und/oder Empfängern umfassen, welche zu einem oder mehreren Telekommunikationsstandards kompatibel ausgebildet sind und mit anderen Komponenten des Systems kommunikativ verbunden sind. Das System umfasst außerdem eine erste Datenverarbeitungseinheit, welche kommunikativ mit der oder den digitalen Schnittstellen verbunden ist, die empfangenen Datensätze analysiert und daraus Karteninformationen für digitale Straßenkarten erzeugt, welche die Flächen au¬ ßerhalb des unmittelbaren Straßenraums repräsentieren. Die Datenverarbeitungseinheit kann einen oder mehrere Computer umfassen, welcher oder welche ein entsprechendes Computerprogramm ausführen, das das Verfahren zur Erzeugung von Karteninformationen implementiert . Das System kann auch als aus einem oder mehreren Funktionsblöcken im Sinne einer Funktions-Modul-Architektur ge- bildet aufgefasst werden. Dabei repräsentieren jeweilige Funktionsblöcke Mittel zur Ausführung entsprechender Funktionen. Die Mittel können auch durch ein oder mehrere, durch ein Computerprogramm zur Durchführung entsprechender Funk- tionen eingerichtete Computer oder Datenverarbeitungseinheiten implementiert sein. Die ein oder mehreren Computer oder Verarbeitungseinheiten können ein oder mehrere Mikroprozessoren umfassen, welche mit Arbeitsspeicher und/oder nicht-flüchtigen Speichermitteln sowie anderen Systemkom- ponenten über ein oder mehrere Datenbusse kommunikativ verbunden sind, die vor und/oder während der Ausführung von Computerprogramminstruktionen Daten empfangen und/oder senden, wodurch die Computer oder Verarbeitungseinheiten zumindest Teile des Verfahrens ausführen. Die nicht-flüchtigen Speichermittel umfassen unterschiedliche Speichermedien, z.B. optische oder magnetische Speicher, Phase-Change- oder Flash-Speicher. Mehrere Module oder Funktionsblöcke können in einem Computer oder einer Datenverarbeitungseinheit imple¬ mentiert sein.
Zumindest Teile des Systems können in einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Das Steuergerät kann einen Mikroprozessor enthalten, der über einen oder mehrere Datenbusse kommunikativ mit Speichermitteln verbunden ist. Der Mikroprozessor ist dazu eingerichtet, in den Speichermitteln gespeicherte Computerprogramminstruktionen auszuführen, und Daten über den einen oder die mehreren Datenbusse zu senden und/oder zu empfangen. Die Speichermittel können Arbeits¬ speicher und nichtflüchtigem Speicher umfassen.
Nicht-flüchtiger Speicher umfasst z.B. optische, magnetische, Phase-Change- oder Flash-Speicher. Der eine oder die mehreren Datenbusse kann dazu eingerichtet sein, Steuerbefehle und/oder Daten unterschiedlicher Steuergeräte, Sensoren und/oder Aktuatoren uni- oder bidirektional zu übertragen. Dazu notwendige Verfahren können durch den Mikroprozessor bei der Ausführung der Computerprogramminstruktionen implementiert sein .
Die Computerprogramminstruktionen können in die Speichermittel unter Verwendung drahtlos oder mittels Kabeln oder Leitungen verbundener Schnittstellen übertragen werden. Die Computerprogramminstruktionen liegen außerhalb des Systems als Computerprogrammprodukt vor, welches dauerhaft auf einem computerlesbaren Medium oder maschinenlesbaren Medium gespeichert ist, und welches als auf einem Trägermedium ge¬ speichertes Computerprogramm aufgefasst werden kann.
Das Computerprogrammprodukt kann auch in einer nicht dau¬ erhaften, vorübergehenden Form vorliegen, z.B. als ein elektromagnetisches oder optisches Signal, welches die Computerprogramminstruktionen durch seine Modulation vorübergehend repräsentiert. Durch die Modulation werden dem Signal mithin die Computerprogramminstruktionen vorübergehend auslesbar aufgeprägt, bspw. während der Übertragung der Computerprogramminstruktionen von einem Datenträger in das System. In diesem Fall stellt das Signal, z.B. repräsentiert durch einen modulierten Träger, eine konkrete Verkörperung des Computerprogrammprodukts dar, von der es entnommen oder abgegriffen werden kann.
Gemäß eines in dem System ausgeführten, ggf. durch ein entsprechendes Computerprogramm implementierten Verfahrens zur Erzeugung von Karteninformationen für einen oder mehrere Straßenabschnitte einer digitalen Straßenkarte werden der ersten Datenverarbeitungseinheit ein oder mehrere zuvor empfangene Datensätze für einen oder mehrere Straßenabschnitte zugeführt, wobei die Datensätze Eigenschaften von Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums der jeweiligen Straßenabschnitte beschreiben. Als unmittelbarer Straßenraum werden im Kontext dieser Beschreibung die von Fahrzeugen im Rahmen jeweils geltender Verkehrsregeln im nicht-ruhenden Verkehr befahrbare Flächen einer Straße oder eines Verkehrsweges bezeichnet, also insbesondere Fahrspuren einer Straße, Kreuzungsbereiche, und dergleichen. Den unmittelbaren Straßenraum beschreibende Daten können auch Informationen enthalten, die über die Oberfläche des Straßenraums hinausgehen, also Informationen über eine Höhenbegrenzung, oder eine Höhe von Objekten, die sich im Straßenraum befinden. Gleiches gilt für Daten, die Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums beschreiben.
Die Datensätze können mittels einer Kamera oder einer anderen geeigneten Vorrichtung eines eine Straße befahrenden Fahrzeugs aufgenommene Bilder des Straßenraums und insbesondere der Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums umfassen. Andere geeignete Vorrichtungen umfassen beispielsweise Ra¬ dar-, Lidar- oder Ultraschall-Systeme, aus deren Signalen mittels einer entsprechenden, auf einem Computersystem laufenden Software Bilder zusammengesetzt werden. Der Begriff Bilder wird hierbei nicht ausschließlich im konkreten Sinn verwendet, sondern schließt andere geeignete Darstellungen einer von jeweiligen Vorrichtungen abgetasteten Umgebung ein, bspw. Disparitätskarten, Lidar- oder Radar-Peaklisten, aber auch bereits teilweise bearbeitete bzw. analysierte Bilder. Ein teilweise bearbeitetes bzw. analysiertes Bild ist bspw. ein Bild, dem Vektorinformationen hinzugefügt wurden, welche Kanten von Objekten oder von Straßenmarkierungen entsprechen. Je nach dem Grad der Bearbeitung bzw. Analyse kann das zugrunde liegende Bild dann bspw. stärker komprimiert oder in einer geringeren Auflösung mit übertragen werden. Wenn eine weiter gehende Analyse bereits im Fahrzeug erfolgt kann es genügen, eine abstrakte Repräsentation einer Fläche an die erste Datenverarbeitungseinheit zu übermitteln, bspw. einen Po- lygonzug, der eine Fläche repräsentiert, oder ein entspre¬ chendes Gitterraster. Der Grad der Bearbeitung im Fahrzeug kann dabei davon abhängen, in welchem Maße die Bilder unmittelbar in dem Fahrzeug ausgewertet werden, etwa für Zwecke des autonomen oder hoch automatisierten Fahrens. Die Datensätze werden von einer Vielzahl von Fahrzeugen erzeugt, während sie entsprechende Straßenabschnitte be¬ fahren. Die Datensätze können dabei auch Informationen über einen Raum oberhalb der Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums umfassen, insbesondere über eine freie Durch- fahrtshöhe. Außerdem können, wenn eine zumindest teilweise Analyse bereits in dem Fahrzeug erfolgt, die Datensätze Informationen enthalten, anhand derer die Flächen katego- risiert werden können. Eine Kategorisierung kann beispielsweise nach einer Eignung der Fläche für das Befahren mit Fahrzeugen unterschiedlicher Typen erfolgen. Typen von Fahrzeugen umfassen bspw. PKW, LKW, sogenannte Sports Utility Vehicle (SUV) . Eine Typisierung kann aber anhand einer Bodenfreiheit, einer Fahrzeughöhe, einer Fahrzeugbreite oder -länge, einem Wendekreisradius, einem Fahrzeuggewicht, einer Zahl angetriebener und/oder nicht angetriebener Achsen, einer Anwesenheit eines Anhängers , etc., erfolgen. Die Eignung kann bspw. von der Beschaffenheit der Oberfläche abhängen. So ist eine geteerte, glatte Fläche mit hoher Wahrscheinlichkeit für viele Fahrzeugtypen zu befahren, während eine mit lockerem Kies oder Sand bedeckte Fläche mit einer höheren Wahrscheinlichkeit eine geringe Tragfähigkeit aufweist und daher für schwere Fahrzeuge weniger geeignet sein kann. Andere Oberflächen, wie z.B. Gras oder bestimmte Pflasterarten können zudem eine witterungsabhängige Eignung aufweisen. So ist z.B. eine Grasoberfläche bei Regen rutschiger und möglicherweise weicher als bei trockenem Wetter. Auch die Ebenheit der Fläche kann für die Kategorisierung verwendet werden. Eine stark unebene Fläche kann für Fahrzeuge mit einer größeren Bodenfreiheit noch zu befahren sein, während sie für Fahrzeuge mit einer geringeren Bodenfreiheit nicht mehr befahrbar ist. Eine Kategorisierung kann auch nach einer Ladungsart erfolgen. So kann ein Verlassen der Fahrbahn, um einen sicheren Ort zu erreichen, in einem Wasserschutzgebiet für Fahrzeuge mit wassergefährdender Ladung nicht angezeigt sein, während Fahrzeuge mit anderer Ladung oder ohne Ladung an dieser Stelle nicht eingeschränkt sind. Diese und ähnliche Kategorisierungen können bspw. durch eine Erkennung von entsprechenden Verkehrszeichen, die in der Nähe der Flächen aufgestellt sind, erfolgen.
Die Kategorisierung kann dazu dienen, einem Fahrzeug, welches ein Minimal Risk Manoeuvre ausführen muss, zu ermöglichen, unter einer Vielzahl mehrerer verfügbarer Flächen unterschiedlicher Eignung oder Kategorisierung die in einer vorliegenden Situation am besten geeignete Fläche zu wählen. So kann eine Priorisierung von befestigten Flächen vor unbefestigten Flächen erfolgen, aber auch eine Abstufung innerhalb unbefestigten Flächen, z.B. Schotter vor Sand, Sand vor Gras. Andererseits kann, je nach Gefährlichkeit einer Si- tuation, eine näher liegende Grasfläche einer weiter entfernt liegenden Asphaltfläche vorgezogen werden.
Die empfangenen Datensätze werden in der ersten Datenverarbeitungseinheit ausgewertet, um Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums zu identifizieren, welche durch ein Fahrzeug nach dem Verlassen einer Straße befahren werden können, bspw. um das Fahrzeug dort zum Stillstand zu bringen. Dabei können für einzelne Flächen die in den Datensätzen enthaltenen, für eine Kategorisierung geeigneten Informa- tionen entsprechend berücksichtigt werden. Eine Kategori¬ sierung kann jedoch auch erst durch die Auswertung in der ersten Datenverarbeitungseinheit erfolgen, z.B. durch Bildanaly¬ severfahren und Vergleichen von die Oberfläche darstellenden Bildinhalten mit Referenzmustern oder Referenztexturen, die charakteristisch für bestimmte Oberflächen sind. Mittels
Stereokameras, Radar oder Lidar aufgenommene Bilder können zur Ermittlung eines Höhenprofilverlaufs oder einer Welligkeit der Oberfläche dienen. Monokameras können ebenfalls verwendet werden, wenn zwischen aufeinanderfolgenden Bildern ein Versatz des Aufnahmeorts vorliegt, wobei zumindest einige Bildbereiche überlappen. Mittels Lidar oder Radarsensoren erfasste Flächen können trotz vorhandenem Bewuchs mit Gräsern oder anderen weichen Pflanzen als geeignet eingestuft werden. Als Ergebnis der Auswertung stehen Informationen über geographische Orte der Flächen, ihre Größe, ihre Oberflächenbeschaffenheit und dergleichen zur Verfügung, die digitalen Straßenkarten in einem geeigneten Format hinzugefügt werden können. Die Informationen werden abrufbar in einem oder mehreren für digitale Straßenkarten, Navigationssysteme, ADAS-Systeme und/oder eHorizon-Systeme geeigneten Format bereitgestellt. Zur Vereinfachung wird in dieser Beschreibung für die unterschiedlichen Formate der unterschiedlichen Systeme stellvertretend der Begriff digitale Straßenkarte verwendet.
Abrufbares Bereitstellen umfasst hierbei neben der Übertragung in Reaktion auf eine entsprechende Anfrage eines Systems, welches die Daten verwendet ( Pull-Übertragung) , auch ein durch die erste Datenverarbeitungseinheit ausgelöstes Übertragen der Informationen ohne vorhergehende spezifische Anfrage ( Push-Datenübertragung) . Grundsätzlich ist es möglich, die Erkennung von potentiellen Notfallflächen vollständig in einem Fahrzeug oder ausschließlich in der ersten Datenverarbeitungseinheit durchzuführen. Eine Kombination aus beidem ist ebenfalls möglich. Dabei können im Fahrzeug oder in der ersten Datenverarbei- tungseinheit Verfahren angewendet werden, die auf einer
Sequenz von zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmessungen bzw. Einzelerfassungen desselben Fahrzeugs basieren. Bei der Auswertung in der ersten Datenverarbeitungseinheit können darüber hinaus auch zeitlich koinzidierende oder auseinander liegende Messungen oder Erfassungen einer Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeuge berücksichtigt werden. Je nach einem jeweils für eine digitale Straßenkarte geeigneten Format können Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums in ähnlicher Weise wie Fahrstreifen dargestellt werden. Es ist aber auch möglich, die Flächen durch eine umschließende Kurve, bspw. als Polygonzug, als Spline oder als Rastergitter darzustellen .
Gemäß einem Aspekt des Verfahrens werden für jeweilige Flächen Bereiche von Geschwindigkeiten und/oder Trajektorien ermittelt, für die bzw. unter Einhaltung derer ein Befahren der Fläche möglich ist. Entsprechende Informationen werden der digitalen Straßenkarte bzw. den eHorizon-Daten hinzugefügt. Dieser Aspekt kann eine Auswahl einer geeigneten Fläche für ein Fahrzeug beeinflussen, bspw. wenn eine maximale Geschwindigkeit zum Befahren einer nächstliegenden Fläche ausgehend von der derzeitigen Geschwindigkeit und Geo-Position nicht mehr sicher durch ein Bremsmanöver erreicht werden kann, oder eine Traj ektorienbereich für das Befahren der Fläche einen Kurvenradius erfordert, den das Fahrzeug nicht einhalten kann. In einem solchen Fall könnte eine weiter entfernt liegende Fläche ausgewählt werden, ggf. auch mit einer weniger für den Fahrzeugtyp geeigneten Oberfläche als diejenige der
nächstliegenden, nicht ausgewählten Fläche.
Gemäß einem Aspekt des Verfahrens wird zu jedem Straßenab¬ schnitt eine Vielzahl von Datensätzen empfangen, wobei die Datensätze zu unterschiedlichen Zeitpunkten generiert wurden. Jeder Datensatz umfasst eine entsprechende Information, bspw. Wochentag, Uhrzeit, Datum. Diese Information kann dazu verwendet werden, eine Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, mit der eine außerhalb des unmittelbaren Straßenraums liegende Fläche zu einem gegebenen Zeitpunkt für ein Minimal Risk Manoeuvre zur Verfügung steht. Dieser Aspekt ermöglicht es bspw., eine Verfügbarkeit einer parallel neben einer Fahrbahn einer Straße verlaufenden Parkfläche zu einem bestimmten Zeitpunkt abzuschätzen. Eine Auswertung einer Vielzahl einen Straßenabschnitt betreffender Datensätze über einen längeren Zeitraum für unterschiedlichen Tageszeiten oder Wochentage kann beispielsweise ergeben, dass ein Parkstreifen an bestimmten Wochentagen zu bestimmten Tageszeiten üblicherweise nicht frei ist, während er zu anderen Tageszeiten oder an anderen Tagen, z.B. an Feiertagen, nicht oder nur wenig belegt ist. Eine Verknüpfung von Datumsangaben mit Feiertagen oder von Tageszeiten mit Öffnungszeiten von an diesem Straßenabschnitt gelegenen Geschäften oder Behörden kann dabei durch Abfrage entsprechender Datenbanken erfolgen. Dieser Aspekt ermöglicht es aber auch, eine außerhalb des unmittelbaren Straßenraums liegende Fläche als geeignet zu kategorisieren, wenn dies durch eine einmalige Erfassung nicht sicher erfolgen kann. Beispielsweise kann ein dichter Bewuchs einer Fläche mit längeren Gräsern oder Getreide dazu führen, dass eine Fläche als nicht geeignet eingestuft wird. Durch die wiederkehrende Erfassung über ein ganzes Jahr kann dieselbe Fläche jedoch erneut zu einem Zeitpunkt erfasst werden, an dem kein oder nur ein niedriger Bewuchs vorhanden ist, z.B. wegen eines zwischenzeitlich erfolgten Mähens, und die eigentliche Oberfläche der Fläche für eine Kategorisierung erkennbar ist. Ein jahreszeitlich abhängiger Bewuchs, der ein Befahren der Fläche im Notfall nicht behindert, kann somit bei der Ka¬ tegorisierung berücksichtigt werden. Selbstverständlich kann dies auch bei der Priorisierung berücksichtigt werden, wenn mehrere außerhalb des unmittelbaren Straßenraums liegende Flächen für ein bevorstehende Minimal Risk Manoeuvre zur Auswahl stehen. So ist es beispielsweise möglich, einen Flurschaden an landwirtschaftlich genutzten Flächen zu vermeiden, wenn eine andere geeignete Fläche in der Nähe erreichbar und genauso gut geeignet ist. Je mehr Datensätze zu unterschiedlichen Jahreszeiten für eine außerhalb des un- mittelbaren Straßenraums liegende Fläche gesammelt werden, ggf. auch über mehrere Jahre hinweg, desto besser kann eine Eignung der Fläche zu einem bestimmten Zeitpunkt ermittelt werden .
Die in für digitale Straßenkarten geeigneten Formaten vorliegenden Informationen über Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums werden von der ersten Datenverarbei¬ tungseinheit an autonome oder hochautomatisiert fahrende Fahrzeuge übermittelt. Diese Übermittlung kann über Mobil¬ funknetze, WLAN-Netze, Car-to-Car oder Car-to-Infrastruktur Netze oder dergleichen erfolgen.
Gemäß einem Aspekt des durch das System ausgeführten Verfahrens werden in der ersten Datenverarbeitungseinheit identifizierte Flächen manuell verifiziert, bspw. durch Besichtigung des Ortes, oder durch Vergleich mit Luft- oder Satellitenauf¬ nahmen, bevor sie an autonom oder hochautomatisiert fahrende Fahrzeuge übermittelt werden dürfen.
Ein autonom oder hochautomatisiert fahrendes Fahrzeug empfängt Informationen bezüglich einer oder mehrerer erster Flächen innerhalb eines Radius um eine Geo-Position zu einem ge¬ genwärtigen Zeitpunkt, entweder in Antwort auf eine Anfrage an das System oder im Zuge eines von dem System ausgelösten Push-Updates . Von einer in dem Fahrzeug angeordneten Navigationseinrichtung, einem eHorizon oder einem anderen geeigneten Fahrerassistenzsystem können die nunmehr zur Verfügung stehenden Informationen über Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums für ein bevorstehendes Minimum Risk Manoeuvre analysiert werden. Eine konkrete Auswahl einer Fläche kann außerdem von weiteren Faktoren abhängig sein, die durch lokal an oder in dem Fahrzeug angeordneten Sensoren erfasst oder aus digitalen Straßenkarten-Informationen bzw. e-Horizon-Informationen extrahiert werden. So ist es beispielsweise möglich, typische oder maximal zulässige Ge- schwindigkeiten auf einem Straßenabschnitt, eine gegenwärtige Sichtweite, eine gegenwärtige Verkehrsdichte in Fahrtrichtung und/oder des Gegenverkehrs und dergleichen zu berücksichtigen, und entsprechend zu entscheiden, auf der Straße zum Halten zu kommen. Ein Anhalten auf der Straße ist z.B. in städtischen Umgebungen häufig unproblematisch und einfacher als auf einer Autobahn, und kann grundsätzlich bevorzugt werden, schon allein um die Fahrt problemlos wieder fortsetzen zu können. Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im Folgenden werden Aspekte der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein beispielhaftes vereinfachtes Flussdiagramm
Eines Aspekts des von dem System ausgeführten Verfahrens ,
Fig. 2 ein erstes beispielhaftes Blockdiagramm eines zur
Durchführung zumindest von Teilen des Verfahrens geeigneten Systems,
Fig. 3 ein zweites beispielhaftes Blockdiagramm eines zur
Durchführung zumindest von Teilen des Verfahrens geeigneten Systems,
Fig. 4 eine erste schematische Darstellung einer für MRM geeigneten Fläche,
Fig. 5 eine zweite schematische Darstellung der für MRM geeigneten Fläche aus Figur 4 mit einem für eine gegebene Situation eingegrenzten Fahrbereich,
Fig. 6 eine dritte schematische Darstellung einer für MRM geeigneten Fläche, Fig. 7a eine vierte schematische Darstellung einer zeit weise für MRM geeigneten Fläche zu einem ersten Zeitpunkt, und Fig. 7b eine schematische Darstellung der zeitweise für MRM geeigneten Fläche aus Figur 7a zu einem zweiten Zeitpunkt .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1 zeigt ein beispielhaftes vereinfachtes Flussdia- gramm eines Aspekts des von dem System ausgeführten Verfahrens . Das Flussdiagramm kann dabei auch als Darstellung von
Funktionsmodulen aufgefasst werden, wobei jedes Modul ent¬ sprechende Teile des Verfahrens ausführt. In Schritt oder Modul 102 werden Datensätze empfangen, welche Informationen zu Eigenschaften von Flächen außerhalb des unmittelbaren
Straßenraums umfassen. In Schritt oder Modul 104 werden die Informationen einer Analyse unterworfen, um Flächen zu identifizieren, welche nach dem Verlassen einer Straße befahren werden können. In Schritt oder Modul 106 erfolgt eine Kategorisierung der identifizierten Flächen, z.B. nach einer Eignung für bestimmte Fahrzeugtypen. In Schritt oder Modul 108 wird für die identifizierten und ggf. kategorisierten Flächen eine Beschreibung in einem oder mehreren für digitale
Straßenkarten geeigneten Format erzeugt, die in Schritt oder Modul 110 abrufbar bereitgestellt wird.
Figur 2 zeigt ein erstes beispielhaftes Blockdiagramm eines zur Durchführung zumindest von Teilen des Verfahrens ge¬ eigneten Systems . Mikroprozessor 202 , RAM 204, nichtflüchtiger Speicher 206, Schnittstelle 208 und Datenbank 210 sind über ein oder mehrere Bussysteme 212 kommunikativ miteinander ver- bunden. Der nichtflüchtige Speicher 206 enthält Compu¬ ter-Programmanweisungen die, wenn sie von dem Mikroprozessor 202 in Verbindung mit dem Arbeitsspeicher 204 und ggf. unter Zugriff auf weitere Systemkomponenten ausgeführt werden, zumindest Teile eines oder mehrerer Aspekte des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens ausführen.
Figur 3 zeigt ein zweites beispielhaftes Blockdiagramm eines zur Durchführung zumindest von Teilen des Verfahrens ge- eigneten Systems. Das beispielhaft dargestellte System kann in einem Fahrzeug angeordnet sein und mit Sensoren zur Erfassung von außerhalb des unmittelbaren Straßenraums liegenden Flächen ausgestattet sein, wobei zumindest ein Teil der durch das Gesamt-System durchgeführten Analyse durch in dem Fahrzeug angeordnete Datenverarbeitungseinheiten durchgeführt wird. Das beispielhaft dargestellte System kann auch Funktionen bereitstellen, die für autonomes oder hoch automatisiertes Fahren benötigt werden, z.B. eine Ansteuerung von Aktuatoren. Dazu umfasst das in Figur 2 dargestellte System einen Mik- roprozessor 302, der mit RAM 304 und nichtflüchtigem Speicher 306 über ein oder mehrere Bussysteme 312 kommunikativ miteinander verbunden ist. Außerdem sind Schnittstelle 308, Sensoren 318 und Aktuatoren 316 über die ein oder mehreren Bussysteme 312 mit anderen Komponenten des Systems kommu- nikativ verbunden. Ein Navigationssystem 314 kann zur Bestimmung der Geo-Position des Fahrzeugs vorgesehen sein und ebenfalls über die ein oder mehreren Bussysteme 312 mit anderen Komponenten des Systems kommunikativ verbunden sein. Der nichtflüchtige Speicher 306 enthält Compu- ter-Programmanweisungen die, wenn sie von dem Mikroprozessor 302 in Verbindung mit dem Arbeitsspeicher 304 und ggf. unter Zugriff auf weitere Systemkomponenten ausgeführt werden, zumindest Teile eines oder mehrerer Aspekte des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens ausführen. Figur 4 zeigt eine erste schematische Darstellung einer für MRM geeigneten Fläche 402. Die Fläche 402 liegt außerhalb des unmittelbaren Straßenraums einer Straße 404, die zwei
Fahrbahnen 406 und 408 aufweist. Die Straße weist außerdem seitliche Begrenzungslinien 410 und eine durchbrochene
Mittelline 412 auf. Die neben der Straße 402 liegende Fläche 402 ist durch einen Graben 414 von der Straße 402 getrennt, der von Fahrzeugen nicht durchfahren werden kann, z.B. wegen seiner Breite, Tiefe oder des Profilverlaufs. Der Graben 414 ist in einem Bereich 416 überbrückt. Eine derartige Überbrückung ist beispielsweise bei landwirtschaftlich genutzten Flächen bekannt, für die eine Zufahrt von der Straße vorgesehen ist. Die Fläche 402 ist durch ein oder mehrere Fahrzeuge erfasst worden und nach Analyse in einem erfindungsgemäßen System als für MRM geeignet eingestuft worden. Bei der Erfassung wurden auch der Beginn und das Ende des den Graben überbrückenden Bereichs 414 erfasst. Diese Erfassung erfolgte z.B. durch entsprechende Erkennung der in dem Bereich 414 unterbrochenen seitlichen Begrenzungslinie 410 oder durch Analyse eines diesen Bereich abbildenden Bildinhalts. Die Geo-Position der Fläche 402 und des Beginns und des Endes der Überbrückung sind entsprechend in Daten für eine digitale Straßenkarte enthalten und dadurch für ein bevorstehendes MRM vorab bekannt. Figur 5 zeigt eine zweite schematische Darstellung der für MRM geeigneten Fläche aus Figur 4 mit einem für eine gegebene Situation eingegrenzten Fahrbereich. Die Darstellung entspricht derjenigen von Figur 4. Zusätzlich sei angenommen, dass ein in der Figur nicht gezeigtes Fahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit die Straße von unten kommend in Pfeilrichtung befährt. Die gestrichelten Linien 502 und 504 stellen einen für den Fahrzeugtyp und die gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs passenden Fahrkorridor dar, der von dem Fahrzeug gefahrlos im Falle eines nötig werdenden MRM genutzt werden könnte. Figur 6 zeigt eine dritte schematische Darstellung einer für MRM geeigneten Fläche 602. Die Fläche 602 ist eine an einer Straße 604 mit zwei baulich getrennten Fahrbahnen 606, 608 mit jeweils zwei Fahrspuren gelegene Nothaltebucht. Wegen der baulichen Trennung 610 kann ein Ausweichmanöver eines in
Richtung des Pfeils fahrenden Fahrzeugs (nicht gezeigt) nicht in den Bereich der Gegenfahrbahn erfolgen, was in Situationen, in denen kein Gegenverkehr herrscht, gefahrlos möglich wäre. Die Geo-Position der Nothaltebucht 602, insbesondere der Anfang und die Länge L, sind entsprechend in Daten für eine digitale Straßenkarte enthalten und dadurch für ein bevorstehendes MRM vorab bekannt. Wenn die Straße 604 nur temporär keinen Seitenstreifen aufweist, bspw. weil wegen einer Baustelle die vier Fahrspuren auf engerem Raum unter Nutzung des Seitenstreifens zusammengelegt wurden, ermöglicht das vorliegende System eine zeitnahe Erfassung und Kategorisierung der für ein MRM geeigneten Fläche 602 und ein entsprechendes Update der Informationen für digitale Straßenkarten. Figur 7 zeigt eine vierte schematische Darstellung einer zeitweise für MRM geeigneten Fläche zu einem ersten Zeitpunkt. Die Figur zeigt eine zweispurige Straße 704 mit jeweils einer Fahrbahn für jede Richtung. Neben jeder Fahrbahn ist jeweils ein Parkstreifen 706, 708 mit einer Reihe von Parkplätzen angeordnet, die in Figur 7a zu einem großen Teil durch parkende Fahrzeuge 710 belegt sind. Zudem herrscht ein starker Au¬ toverkehr, angedeutet durch die Fahrzeuge 712 auf der Straße 704. Die in Figur 7a gezeigte Situation könnte bspw. in einer Stadt zu üblichen Öffnungszeiten von Geschäften oder Behörden vorliegen, wobei die Parkplätze innerhalb kurzer Zeit frei und wieder neu belegt werden. Für MRM sind daher keine Flächen eindeutig bestimmbar, die über einen längeren Zeitraum gültig sind. Figur 7b zeigt dieselbe Straße 704 zu einem anderen Zeitpunkt, bspw. an einem Wochenende oder Feiertag, an dem keines der Geschäfte oder keine Behörde geöffnet sind. Es sind nur wenige Parkplätze durch parkende Fahrzeuge 710 belegt, und es herrscht auch kein starker Verkehr, angedeutet durch das einzelne Fahrzeug 712. Die Belegung der Parkplätze wird sich mit einer großen Wahrscheinlichkeit nicht innerhalb kürzerer Zeiträume ändern, so dass die zusammenhängend freien Park- plätze auf den Parkstreifen 706, 708 als mit entsprechender Wahrscheinlichkeit für ein MRM geeignet eingestuft werden können. Entsprechende Wahrscheinlichkeitswerte für eine gegebene Tageszeit und einen gegebenen Wochentag bzw. Feiertag können in den Informationen für digitale Straßenkarten enthalten sein oder zeitnah aktualisiert werden, so dass bspw. ein autonom fahrendes Fahrzeug, welches sich dem in der Figur gezeigten Straßenabschnitt nähert, vorab Informationen über eine in der Nähe befindliche, möglicherweise für ein MRM geeignete Fläche zur Verfügung hat.
Das vorstehend beschriebene System bzw. das Verfahren er¬ möglicht es, ein mit einem e-Horizon-System ausgestattetes oder ein autonom oder hochautomatisiert fahrendes Fahrzeug mit aktuellen Informationen über geeignete Flächen für Minimum Risk Manoeuvres zu versorgen. Dabei werden die den Informationen zugrunde liegenden Datensätze wiederholt durch eine Vielzahl von Fahrzeugen erneut erfasst, so dass die Verfügbarkeit immer wieder aufs Neue verifiziert wird und neue geeignete Flächen hinzugefügt bzw. nicht mehr zur Verfügung stehende Flächen entfernt werden. So ist zu jedem Zeitpunkt während der Fahrt bekannt, wie weit im Falle eines Minimum Risk Manoeuvres die maximal zurückzulegende Strecke ist, bis das Fahrzeug an einem sicheren Ort zum Stillstand gebracht werden kann. Falls die Strecke zu lang ist, kann die Kontrolle über das Fahrzeug an einen Fahrer zurückgegeben werden, der dann der Situation entsprechend entscheiden kann. Dadurch, dass die Geo-Positionen geeigneter Notfallflächen bereits vorab bekannt sind, kann auch bei Ausfall eines oder mehrerer Sensoren, die die für eine Ermittlung geeigneter Ausweichflächen in Echtzeit benötigten Informationen liefern, eine geeignete Ausweichfläche sicher bestimmt oder ausgewählt werden.

Claims

System zur Erzeugung von Karteninformationen für einen oder mehrere Straßenabschnitte einer digitalen Stra¬ ßenkarte, umfassend:
- eine Schnittstelle (208) zum Empfangen (102) von
Datensätzen für den einen oder die mehreren Straßenabschnitte, wobei die Datensätze Eigenschaften von Flächen (402; 602) außerhalb des unmittelbaren
Straßenraums (404; 604; 704) beschreiben,
- ein erstes Modul zum Auswerten (104) der empfangenen Datensätze, um erste Flächen außerhalb des unmit¬ telbaren Straßenraums zu identifizieren, welche durch ein Fahrzeug nach dem Verlassen der Straße befahren werden kann und auf welchem das Fahrzeug nach dem Verlassen der Straße zum Stillstand gebracht werden kann,
- ein zweites Modul zum Erzeugen (108) einer Beschreibung der ersten Flächen in einem für digitale Straßenkarten geeigneten Format,
- ein drittes Modul zum abrufbaren Bereitstellen (110) der Beschreibung der ersten Flächen in einem oder mehreren für digitale Straßenkarten geeigneten Format.
System nach Anspruch 1, außerdem umfassend ein viertes Modul zur Kategorisierung (106) der ersten Flächen in unterschiedliche Kategorien, wobei die Kategorisierung nach einem oder mehreren der in der nicht abschließenden Liste enthaltenen Kriterien erfolgt, die eine Eignung der ersten Fläche für unterschiedliche Fahrzeugtypen, eine Beschaffenheit der Oberfläche der ersten Fläche, Wit¬ terungsbedingungen, für die die Beschaffenheit der Oberfläche gültig ist, eine Wahrscheinlichkeit und/oder Kosten für einen während des Befahrens der Fläche an der Fläche entstehenden Schaden umfasst. System nach Anspruch 1, wobei das zweite Modul außerdem die Beschreibung der ersten Flächen um Informationen ergänzt, die Bereiche von Geschwindigkeiten und/oder Trajektorien repräsentieren, für die bzw. unter Einhaltung derer ein Befahren der Fläche möglich ist.
System nach Anspruch 1, wobei das System dazu eingerichtet ist, eine Vielzahl von Datensätzen zu jedem Straßenabschnitt zu empfangen, wobei die Vielzahl von Da¬ tensätzen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst bzw. erzeugt wurden, und wobei das System dazu eingerichtet ist, für erste Flächen eine Wahrscheinlichkeit anzugeben, mit der sie zu einem gegebenen Zeitpunkt für ein Befahren im Zuge eines Minimal Risk Manoeuvre zur Verfügung steht, und/oder aus unterschiedlichen Eigenschaften von ersten Flächen zu unterschiedlichen Zeiten während eines Jahres auf eine Eignung für ein Minimal Risk Manoeuvre zu schließen .
Verfahren zur Erzeugung von Karteninformationen für einen oder mehrere Straßenabschnitte einer digitalen Stra¬ ßenkarte, umfassend:
- Empfangen (102) von Datensätzen für den einen oder die mehreren Straßenabschnitte, wobei die Datensätze Eigenschaften von Flächen (402; 602) außerhalb des unmittelbaren Straßenraums (404; 604; 704) beschreiben,
- Auswerten (104) der empfangenen Datensätze, um erste Flächen außerhalb des unmittelbaren Straßenraums zu identifizieren, welche durch ein Fahrzeug nach dem Verlassen der Straße befahren werden kann und auf welchem das Fahrzeug nach dem Verlassen der Straße zum Stillstand gebracht werden kann,
- Erzeugen (108) einer Beschreibung der ersten Flächen in einem für digitale Straßenkarten geeigneten Format,
- abrufbares Bereitstellen (110) der Beschreibung der ersten Flächen in einem oder mehreren für digitale Straßenkarten geeigneten Format.
Verfahren nach Anspruch 5, außerdem umfassend:
- Kategorisierung (106) der ersten Flächen in unterschiedliche Kategorien, wobei die Kategorisierung nach einem oder mehreren der in der nicht abschließenden Liste enthaltenen Kriterien erfolgt, die eine Eignung der ersten Fläche für unterschiedliche Fahrzeugtypen, eine Beschaffenheit der Oberfläche der ersten Fläche, Witterungsbedingungen, für die die Beschaffenheit der Oberfläche gültig ist, eine Wahrscheinlichkeit und/oder Kosten für einen während des Befahrens der Fläche an der Fläche entstehenden Schaden umfasst
Verfahren nach Anspruch 5, außerdem umfassend:
- Ergänzen der Beschreibung der ersten Flächen um Informationen, die Bereiche von Geschwindigkeiten und/oder Trajektorien repräsentieren, für die bzw. unter Einhaltung derer ein Befahren der Fläche möglich ist .
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Vielzahl von Datensätzen zu jedem bestimmten Straßenabschnitt empfangen wird, wobei die Vielzahl von Datensätzen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst bzw. erzeugt wurden, und wobei für erste Flächen eine Wahrscheinlichkeit angegeben wird, mit der sie zu einem gegebenen Zeitpunkt für ein Befahren im Zuge eines Minimal Risk Manoeuvre zur Verfügung steht und/oder wobei aus unterschiedlichen Eigenschaften von ersten Flächen zu unterschiedlichen Zeiten während eines Jahres auf eine Eignung für ein Minimal Risk Manoeuvre geschlossen wird. 9. Verfahren nach Anspruch 5, außerdem umfassend:
- Empfangen einer Anfrage bezüglich einer Verfügbarkeit einer oder mehrerer erster Flächen innerhalb eines Radius um eine Geo-Position zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt, und
Senden von aus jeweils einem zuletzt für die eine oder mehreren ersten Fläche empfangenen Datensatz extrahierten Informationen, die die Verfügbarkeit von Flächen innerhalb des Radius für ein Minimal Risk Manoeuvre repräsentieren.
Computerprogrammprodukt zur Erzeugung von Karteninformationen für einen oder mehrere Straßenabschnitte einer digitalen Straßenkarte, das auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und Programminstruktionen umfasst welche, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, das Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5-9 ausführen.
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